Đề kiểm tra 15 phút Vật lí 11 Kết nối Bài 5: Động năng. Thế năng. Sự chuyển hóa năng lượng trong dao động điều hòa

ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT – BÀI 5: ĐỘNG NĂNG. THẾ NĂNG. SỰ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

I. DẠNG 1 – ĐỀ KIỂM TRA TRẮC NGHIỆM

ĐỀ 1

(Chọn chữ cái trước câu trả lời đúng nhất.)

Câu 1. Một con lắc lò xo đang dao động điều hòa. Nhận xét nào sau đây không đúng?

• A. Cơ năng của con lắc tỉ lệ với biên độ dao động.
• B. Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động.
• C. Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.
• D. Động năng của con lắc biến thiên tuần hoàn theo thời gian.

Câu 2. Trong dao động điều hòa của con lắc lò xo, lực kéo về tác dụng lên vật

• A. tỉ lệ với độ biến dạng của lò xo.
• B. tỉ lệ với khoảng cách từ vật đến vị trí cân bằng.
• C. luôn hướng ra xa vị trí cân bằng.
• D. luôn tỉ lệ nghịch với độ biến dạng của lò xo.

Câu 3. Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, đang dao động điều hòa. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Biểu thức thế năng của con lắc ở li độ x là

• A. 2kx².
• B. kx².
• C. kx.
• D. 2kx.

Câu 4. Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình x = Acos(ωt). Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là

• A. mωA².
• B. mω²A².
• C. mω²A².
• D. mωA.

Câu 5. Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn với một lò xo nhẹ có độ cứng k. Con lắc này có tần số dao động riêng là

• A. f =
• B. f =
• C. f = 2π
• D. f = 2π

Câu 6. Con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m treo vào sợi dây tại nơi có gia tốc trọng trường g, dao động điều hoà với chu kỳ T phụ thuộc vào

• A. l và g        
• B. m và l        
• C. m và g        
• D. m, l và g

Câu 7. Con lắc đơn chiều dài l dao động điều hoà với chu kỳ

• A. T = 2
• B. T = 2
• C. T = 2
• D. T =

Câu 8. Con lắc đơn dao động điều hoà, khi tăng chiều dài của con lắc lên 4 lần thì tần số dao động của con lắc:

• A. tăng lên 2 lần.
• B. giảm đi 2 lần.
• C. tăng lên 4 lần.
• D. giảm đi 4 lần.

Câu 9. Con lắc lò xo gồm vật khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hoà với chu kỳ

• A. T = 2
• B. T = 2
• C. T = 2
• D. T =

Câu 10. Trong dao động điều hoà của con lắc đơn, phát biểu nào sau đây là đúng?

• A. Lực kéo về phụ thuộc vào chiều dài của con lắc.
• B. Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng.
• C. Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.
• D. Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.

GỢI Ý ĐÁP ÁN

(Mỗi câu đúng tương ứng với 1 điểm)

ĐỀ 2

(Chọn chữ cái trước câu trả lời đúng nhất.)

Câu 1. Phát biểu nào sau đây sai về cơ năng của con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang? Cơ năng của một con lắc lò xo nằm ngang bằng

• A. tổng động năng của vật nhỏ và thế năng đàn hồi của lò xo tại cùng một thời điểm.
• B. động năng của vật nhỏ ở vị trí cân bằng.
• C. thế năng đàn hồi của lò xo tại vị trí biên.
• D. tổng động năng của vật nhỏ ở vị trí cân bằng và thế năng đàn hồi ở vị trí biên.

Câu 2. Một vật nhỏ khối lượng 100 g dao động theo phương trình x = 8cos10t (x tính bằng cm, t tính bằng s). Động năng cực đại của vật bằng

• A. 32 mJ.
• B. 16 mJ.
• C. 64 mJ.
• D. 128 mJ.

Câu 3. Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo giãn ra 0,8 cm. Lấy g = 10 m/s². Chu kỳ dao động của vật là:

• A. T = 0,178 s.
• B. T = 0,057 s.
• C. T = 222 s.
• D. T = 1,777 s

Câu 4. Trong dao động điều hoà của con lắc lò xo, phát biểu nào sau đây là không đúng?

• A. Lực kéo về phụ thuộc vào độ cứng của lò xo.
• B. Lực kéo về phụ thuộc vào khối lượng của vật nặng.
• C. Gia tốc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.
• D. Tần số góc của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật.

Câu 5. Con lắc lò xo dao động điều hoà, khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số dao động của vật

• A. tăng lên 4 lần.
• B. giảm đi 4 lần.
• C. tăng lên 2 lần.
• D. giảm đi 2 lần.

Câu 6. Con lắc lò xo gồm vật m = 100g và lò xo k = 100 N/m. Lấy π² = 10. Dao động điều hoà với chu kỳ là:

• A. T = 0,1 s.
• B. T = 0,2 s.
• C. T = 0,3s.
• D. T = 0,4s.

Câu 7. Con lắc lò xo gồm vật m = 200g và lò xo k = 50N/m. Lấy π² = 10. Dao động điều hoà với chu kỳ là

• A. T = 0,2s.
• B. T = 0,4s.
• C. T = 50s.
• D. T = 100s.

Câu 8. Một con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kỳ T = 0,5 s, khối lượng của quả nặng là m = 400g. Lấy π² = 10. Độ cứng của lò xo là

• A. k = 0,156 N/m
• B. k = 32 N/m
• C. k = 64 N/m
• D. k = 6400 N/m

Câu 9. Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Phương trình dao động của vật nặng là

• A. x = 4cos (10t)cm
• B. x = 4cos (10t - π/2)cm.
• C. x = 4cos (10πt - π/2)cm
• D. x = 4cos (10πt + π/2)cm

Câu 10. Một con lắc lò xo gồm vật nặng khối lượng 0,4 kg gắn vào đầu lò xo có độ cứng 40 N/m. Người ta kéo quả nặng ra khỏi VTCB một đoạn 4 cm rồi thả nhẹ cho nó dao động. Cơ năng dao động của con lắc là:

• A. E = 320 J
• B. E = 6,4.10^-2 -2 J
• C. E = 3,2.10^-2 -2 J
• D. E = 3,2 J

GỢI Ý ĐÁP ÁN

(Mỗi câu đúng tương ứng với 1 điểm)

II. DẠNG 2 – ĐỀ KIỂM TRA TỰ LUẬN

ĐỀ 1

Câu 1 (4 điểm). Một vật nhỏ khối lượng 100 g dao động theo phương trình x = 8cos10t (x tính bằng cm, t tính bằng s). Động năng cực đại của vật bằng?

Câu 2 (6 điểm). Một vật nặng treo vào một lò xo làm lò xo giãn ra 0,8 cm. Lấy g = 10 m/s². Chu kỳ dao động của vật là?

GỢI Ý ĐÁP ÁN:

ĐỀ 2

Câu 1 (4 điểm). Con lắc lò xo dao động điều hoà, khi tăng khối lượng của vật lên 4 lần thì tần số dao động của vật thay đổi như thế nào?

Câu 2 (6 điểm). Một vật nhỏ khối lượng 100 g dao động điều hòa với chu kì 0,2 s và cơ năng là 0,18 J (mốc thế năng tại vị trí cân bằng). Lấy π² = 10. Tại li độ x = 3 cm, tỉ số động năng và thế năng là?

GỢI Ý ĐÁP ÁN:

III. DẠNG 3 – ĐỀ TRẮC NGHIỆM VÀ TỰ LUẬN

ĐỀ 1

I. Phần trắc nghiệm (4 điểm)

(Chọn chữ cái trước câu trả lời đúng nhất.)

Câu 1. Con lắc đơn dao động điều hoà với chu kỳ 1s tại nơi có gia tốc trọng trường 9,8 m/s², chiều dài của con lắc là

• A. l = 24,8 m        
• B. l = 24,8 cm        
• C. l = 1,56 m        
• D. l = 2,45 m

Câu 2. Con lắc đơn dao động điều hoà tại nơi có gia tốc trọng trường 9,81 m/s², với chu kỳ T = 2s. Chiều dài của con lắc là

• A. l = 3,120 m        
• B. l = 96,60 cm        
• C. l = 0,993 m        
• D. l = 0,040 m

Câu 3. Một con lắc đơn có độ dài l₁ dao động với chu kỳ T₁ = 0,8 s. Một con lắc đơn khác có độ dài l₂ dao động với chu kỳ T₁ = 0,6 s. Chu kỳ của con lắc đơn có độ dài l₁ + l₂ là

• A. T = 0,7 s        
• B. T = 0,8 s        
• C. T = 1,0 s        
• D. T = 1,4 s

Câu 4. Một con lắc đơn có chu kỳ dao động T = 4s, thời gian để con lắc đi từ VTCB đến vị trí có li độ cực đại là:

• A. t = 0,5s        
• B. t = 1,0s        
• C. t = 1,5s        
• D. t = 2,0s

II. Phần tự luận (6 điểm)

Câu 1 (3 điểm). Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ và lò xo nhẹ có độ cứng k, đang dao động điều hòa. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Biểu thức thế năng của con lắc ở li độ x là?

Câu 2 (3 điểm). Một con lắc lò xo có khối lượng vật nhỏ là m dao động điều hòa theo phương ngang với phương trình x = Acos(ωt). Mốc tính thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là?

GỢI Ý ĐÁP ÁN:

Trắc nghiệm: (Mỗi câu đúng tương ứng với 1 điểm)

Tự luận:

ĐỀ 2

I. Phần trắc nghiệm (4 điểm)

(Chọn chữ cái trước câu trả lời đúng nhất.)

Câu 1. Một con lắc đơn có chu kỳ dao động T = 3s, thời gian để con lắc đi từ vị trí có li độ x = A/2 đến vị trí có li độ cực đại x = A là

• A. t = 0,250s        
• B. t = 0,375s        
• C. t = 0,500s        
• D. t = 0,750s

Câu 2. Hình vẽ dưới đây là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thế năng đàn hồi W_đh của một con lắc lò xo vào thời gian t. Khối lượng vật nặng là 400 g. Lấy π² = 10.

Biên độ dao động là

• A. 2,5 cm.
• B. 1 cm.
• C. 4 cm.
• D. 2 cm.

Câu 3. Một con lắc lò xo khối lượng 120 g, độ cứng 30 N/m, dao động điều hòa theo phương ngang. Tại li độ x = 3 cm, vật có vận tốc v = 50 cm/s. Tại vị trí cân bằng vật nhỏ có động năng bằng

• A. 28,5 mJ.
• B. 29,5 mJ.
• C. 26,5 mJ.
• D. 27,5 mJ.

Câu 4. Một vật nhỏ khối lượng 100 g dao động điều hòa với chu kì 0,2 s và cơ năng là 0,18 J (mốc thế năng tại vị trí cân bằng). Lấy π² = 10. Tại li độ x = 3 cm, tỉ số động năng và thế năng là

• A. 4.
• B. 3.
• C. 2.
• D. 1.

II. Phần tự luận (6 điểm)

Câu 1 (3 điểm). Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn với một lò xo nhẹ có độ cứng k. Con lắc này có tần số dao động riêng là?

Câu 2 (3 điểm). Con lắc đơn gồm vật nặng khối lượng m treo vào sợi dây tại nơi có gia tốc trọng trường g, dao động điều hoà với chu kỳ T phụ thuộc vào?

GỢI Ý ĐÁP ÁN:

Trắc nghiệm: (Mỗi câu đúng tương ứng với 1 điểm)

Tự luận: